GWAS tìm ra loci mới quy định tính kháng bệnh rosette của đậu phụng châu Phi

 GWAS tìm ra loci mới quy định tính kháng bệnh rosette của đậu phụng châu Phi

Nguồn: Esther Achola, Peter Wasswa, Daniel Fonceka, Josh Paul Clevenger, Prasad Bajaj, Peggy Ozias-Akins, Jean-François Rami, Carl Michael Deom, David A. Hoisington, Richard Edema, Damaris Achieng Odeny & David Kalule Okello. 2023.  Genome-wide association studies reveal novel loci for resistance to groundnut rosette disease in the African core groundnut collection. Theoretical and Applied Genetics March 2023; vol. 136, Article number: 35 

Published: 10 March 2023

 

Người ta xác định đươc markers liên quan đến tính kháng bệnh GRD sau khi thanh lọc tập đoàn giống đậu phụng châu Phi (Africa-wide core collection), qua 3 vụ mùa tại Uganda

 

Đậu phụng được canh tác tại nhiều quốc gia châu Phi, nơi mà đậu phụng là nguồn lương thực, thực phẩm và thu nhập chính. Một trong những trở ngại của sản xuất đậu phụng tại châu Phi là bệnh GRD (groundnut rosette disease), bệnh được gây ra do 1 phức hợp gồm 3 đối tượng: groundnut rosette assistor luteovirus, groundnut rosette umbravirus và phân tử satellite RNA của nó. Cho dù người ta đã tiến hành cải tiến giống rất nhiều năm để có tính kháng bệnh GRD, nhưng cơ sở di truyền của tính kháng bệnh này chưa được làm rõ. Mục tiêu nghiên cứu này nhằm sử dụng tập đoàn giống đậu phụng cơ bản (African core collection) để phát triển mức độ đáng tin cậy về biến thiên di truyền phản ứng với GRD, rồi tiến hành lập bản đồ “association” xem xét sự hiển thị alen kháng trên nhiễm sắc thể. Tập đoàn giống đậu phụng căn bản châu Phi được sàng lọc tại hai điểm nóng của bệnh hại ở Uganda (Nakabango và Serere), 3 mùa vụ liên tục. Đường biểu diễn AUDPC (Area Under Disease Progress Curve) kết hợp với 7523 chỉ thị SNP chất lượng cao được phân tích để hình thành nên MTAs (marker-trait associations). Kết quả GWAS trên cơ sở mô phỏng “Enriched Compressed Mixed Linear Model” đã tìm thấy được 32 MTAs tại địa điểm Nakabango: 21 MTAs định vị trên nhiễm sắc thể A04, 10 MTAs trên nst B04 và 1 MTA trên nst B08. Hai markers liên kết có ý nghĩa được xác định tại exons của một gen kháng bệnh giả định TIR-NBS-LRR trên nhiễm sắc thể A04. Kết quả gợi ra rằng có những gen chủ lực điều khiển tính kháng bệnh GRD, nhưng người ta sẽ phải minh chứng thêm nữa, với kết quả đánh giá kiểu hình, kiểu gen trong cơ sở dữ liệu nghiên cứu. Những markers được phân lập trong nghiên cứu sẽ được phát triển thông qua những xét nghiệm thông dụng và được minh chứng cho yêu cầu “chọn giống nhờ genomics” đối với tính kháng bệnh GRD đậu phụng.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04259-4

 

(Hình 6: Sơ đồ Manhattan plots (Ai, Bi, Ci và Di) và QQ (Aii, Bii, Cii, Dii); sử dụng phần mềm ECMLM. Chỉ thị phân tử SNPs gắn kết có ý nghĩa thống kê  với tính kháng bệnh GRD ở Nakabango. Đỉnh giá trị tin cậy trong Manhattan plots có trên nhiễm sắc thể A04 và B04. Một tín hiệu bổ sung của nhiễm sắc thể B08 được hiển thị bằng mũi tên. Đường thẳng đỏ đậm red trong Manhattan plots biểu thị ngưỡng có ý nghĩa trên cơ sở chuẩn xác FDR (P < 0.05). Manhattan (Ei, Fi và Gi) và QQ (Eii, Fii và Gii) cho thấy kết quả GWAS đối với địa điểm Serere. Không có chỉ thị SNPs nào có ý nghĩa thống kê ở FDR threshold, xác suất P < 0.05.